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适合 IoT 体系的电源模块源转换器,应该是如许滴

标签:适合,体系,电源,模块,转换,转换器,应该,应该是 时间:2018年10月25日 阅读20
【导读】在功率频谱的中低端,存在着“物联网”(IoT) 设备中常见的适度电源模块源转换等要求,因而必需使用可处理中电源模块平电源模块流的电源模块源转换 IC。这些电源模块流通常约为几百毫安,但是在内置功率放大器出于数据或视频传输目的而产生峰值功率需求时则会更高。   因此,用于支撑浩繁 IoT 设备的无线传感器之敏捷普及增长了对于小巧、紧凑和高服从电源模块源转换器的需求,此类电源模块源转换器专门针对空间和散热条件受限的设备形状尺寸量身定做。   然而,与很多其他应用不同的是,许多工业和医疗产品对于可靠性、形状尺寸和结实性的标准通常高得多。如您所料,设计负担大部分落在了电源模块源体系及其相干的支撑组件上。工业、甚至医疗 IoT 产品必须正常运行,并在交流电源模块源主插座和备份电源模块池等多种电源模块源之间无缝切换。此外,必须全力提供针对各种不同故障情况的珍爱,并且尽量延伸寄托电源模块池供电源模块时的工作时间,确保无论接入哪种电源模块源,都能实现可靠的正常体系操作。因此,这些体系中使用的内部电源模块源转换架构必需结实、紧凑,而且仅需极少的散热。   电源模块源设计考虑因素   工业 IoT 体系设计人员在具备无线传输能力的体系中使用线性稳压器的做法很常见。这么做的重要缘故原由是线性稳压器能够最大限度降低 EMI 和噪声辐射。然而,尽管开关稳压器产生的噪声高于线性稳压器,但是其服从指标要好得多。经证实,假如开关以可预知的体例运行,那么很多敏感应用中的噪声和 EMI 水平是特别很是容易管理。如果开关稳压器在正常模式中以恒定频率实行开关操作,而且开关边沿是干净和可预知的 (没有过冲或高频振铃),则可以最大限度克制 EMI。而且,较小的封装尺寸和高工作频率能够提供小巧紧凑的布局,这极大地降低了 EMI 辐射。此外,倘使稳压器可使用低 ESR 陶瓷电源模块容器,则能尽可能地减小输入和输出电源模块压纹波,这些纹波是体系中的额外噪声源。     当今工业和医疗 IoT 设备的主输入电源模块源通常是由外部 AC/DC 适配器和/或电源模块池组提供的 24V 或 12V DC 电源模块源。然后,采用同步降压型转换器将该电源模块压进一步降低至 5V 和/或 3.xV 电源模块源轨。然而,这些医疗 IoT 设备中的内部后置稳压电源模块源轨数目有所增长,而工作电源模块压则持续降落。所以,很多此类体系仍然必要用于为低功率传感器、存储器、微控制器内核、I/O 和逻辑电源模块路供电源模块的 3.xV、2.xV 或 1.xV 电源模块源轨。虽然如此,用于数据传输的内部功率放大器会必要一个 12V 电源模块源轨和高达 0.8A 的电源模块流能力,以将任何记录数据传输至一个长途中间平台。     传统上,这个 12V 电源模块源轨一向是由升压型开关稳压器提供,因而要求设计人员具备专门的开关模式电源模块源设计知识,而且必需在印刷电源模块路板 (PCB) 上留出较大的解决方案尺寸。   一款全新紧凑型升压转换器   ADI 的 µModule® (微型模块) 产品是完备的体系级封装 (SiP) 解决方案,可最大限度缩短设计时间,并解决工业和医疗体系中常见的电源模块路板空间和密度题目。这些 µModule 产品是完备的电源模块源管理解决方案,其在紧凑的外观贴装型 BGA 或 LGA 封装中内置了集成 DC/DC 控制器、功率晶体管、输入和输出电源模块容器、补偿组件和电源模块感器。   在设计中采用 ADI 的 µModule 产品,最多可使完成设计过程所需的时间削减 50%,详细取决于设计的复杂程度。µModule 系列将组件选择、优化和布局的设计负担从设计人员转移到了器件上,从而缩短了团体设计时间和体系故障排除过程,最终加快了产品上市。   此外,ADI 的 µModule 解决方案还将分立式电源模块源、旌旗灯号链和隔离型设计中常用的重要组件集成在一个紧凑、形状尺寸类似 IC 的封装内。在 ADI 严酷的测试和高可靠性工艺的支撑下,µModule 产品系列简化了电源模块源转换设计方案的设计和布局。   µModule 产品系列适用于浩繁应用,包括负载点稳压器、电源模块池充电源模块器、LED 驱动器、电源模块源体系管理 (PMBus 数字控制式电源模块源)、隔离型转换器、电源模块池充电源模块器和 LED 驱动器。µModule 电源模块源产品是高度集成的解决方案,可为每款器件提供 PCB Gerber 文件,因而能在知足时间和空间限定条件的同时,打造一种高效可靠的解决方案军用电源,有些产品还可吻合 EN55022 Class B 标准以实现低 EMI 要求。   因为设计资源在体系复杂性增长和设计周期缩短的情况下变得严重,因此工作重点放在了体系关键知识产权的开发上。这通常意味着电源模块源会被搁置在一边,直到开发周期的后期才会予以考虑。因为留出的时间微乎其微,而且专业的电源模块源设计资源可能十分有限,因此要开发出尺寸尽可能小的高服从解决方案,同时还要尽可能充分行使 PCB 背面的未用面积以实现最大的空间行使率,这导致了特别很是大的压力。   适合 IoT 体系的电源模块源转换器,应该是如许滴   μModule 稳压器为此提供了一种理想的应对方案;其原理是“内繁外简”,兼具开关稳压器高服从和线性稳压器设计简单的特点。在开关稳压器的设计中网络营销公司,郑重的设计、PCB 布局和组件选择是特别很是紧张,很多经验雄厚的设计人员在职业生涯早期都曾碰到过电源模块路板燃烧题目。在时间较短或电源模块源设计经验有限的情况下,现成的 μModule 稳压器可节省时间并降低项目风险。   LTM4661 是 ADI 最新的 μModule 产品实例,该器件是采用 6.25mm x 6.25mm x 2.42mm BGA 封装的同步升压型 μModule 稳压器。封装中内置了开关控制器、功率 FET、电源模块感器和所有的支撑组件。LTM4661 在 1.8V 至 5.5V 的输入电源模块压范围内运行,可调节 2.5V 至 15V (由单个外部电源模块阻器设定) 的输出电源模块压。仅需采用大容量的输入和输出电源模块容器。   适合 IoT 体系的电源模块源转换器,应该是如许滴 图 1:从 3.3V 至 5V 输入范围,在高达 800mA 电源模块流条件下提供 12V 输出 (采用一个外部时钟)   LTM4661 是高服从器件,它在实行 3.3V 输入至 12V 输出的升压转换中能实现高于 87% 的服从。见下方图 2 的服从曲线。   适合 IoT 体系的电源模块源转换器,应该是如许滴 图 2:LTM4661 从 3.3V 输入至 5V~15V 输出的转换服从与输出电源模块流关系曲线   另外,图 3 表现了 LTM4661 在实行 3.3V 输入至 12V 输出 (800mA DC 电源模块流) 转换中的实测热图像 (具有 200LFM 气流,无散热器)。   适合 IoT 体系的电源模块源转换器,应该是如许滴 图 3:LTM4661 的热图像;3.3V 输入至 12V 输出 (在 0.8A),具有 200LFM 气流,无散热器   结  论   IoT 设备的部署近年来呈现爆炸性增加趋势,包括面向防务和工业应用领域的浩繁产品。近年来,包括大量使用传感器的医疗和科学仪表在内的新一波产品已经成为重要的市场驱动因素豪沃驾驶室总成,并且如今才开始出现明显增加的迹象。与此同时,因为这些体系存在空间和热设计限定,因此产生了对于新型电源模块源转换器的需求,此类转换器应具备需要的性能指标,包括小巧、紧凑和高散热服从的尺寸,以便为功率放大器等器件的内部电源模块路供电源模块。荣幸的是,ADI推出的 LTM4661 升压型 µModule 稳压器等器件提拔了电源模块源设计人员工作义务的服从。     最后,在此类环境中使用 µModule 稳压器上风显明,由于它们能够明显地缩短调试时间并实现更高的电源模块路板面积行使率。这就降低了基础设施成本以及产品生命周期的总拥有成本。    

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